固態電池技術改良方向與最新進展 | 台灣精品獎-歷屆得獎名單
![固態電池技術改良方向與最新進展](https://i.imgur.com/DERULla.jpg)
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呂學隆 / 工研院產科國際所
回顧2021年的全球鋰離子電池產業與技術變化,除了因歐洲與中國大陸電動車快速成長,帶動電池需求急增下的供需失衡問題影響整年度的產業鏈結外,在技術開發變化上,最吸引各界關注的即為固態電池各項新技術的動向與結合車用電池的量產化進展。衍生出的固態電解質發展方向,除了原有的提高離子導電度與空氣穩定性、降低阻抗等需求外,也擴大朝向更具實用性的特性,例如可型塑性、量產製造能力與成本降低設計等。影響了固態電解質材料製程與降低界面阻抗等材料技術發展方向,如電極與電解質界面的建構、降低正極與電解質界面阻抗、降低空隙、簡化加壓過程等。而在樣品逐漸出現與持續維持開發進度下,電動車各項應用導入固態電池的長期技術走向也逐步明確。
一、國際上對固態電池在電動車/鋰離子電池市場滲透率預測
綜整各界對於固態電池導入商品化量產時間預期時可發現,多朝向自2025年後量產,但仍需逐步由半固態、類固態電池開始,長期方向以全固態電池投入。如BNEF認爲除車廠導入意願與時間外,需考量與現有電池成本比較,認為固態電池正式進入電動車應用將在2028年,大量導入時間則需觀察固態電池模組成本與鋰電池成本相近時(BNEF預測為2033年)。另一家國際市調公司IHS Markit則定義包括半固態電池(液體<10%)、準固態電池(液體<1%)與全固態電池,以終端應用品牌廠技術藍圖規劃爲基礎進行預測,預計固態電池將於2023年開始先行於小型裝置搭載;2025年量產後於電動車中搭載,因其定義上包括半固態電池(液體<10%)、準固態電池(液體<1%)與全固態電池,且不一定使用高能量正極/鋰金屬負極。有關於半固態電池、類固態電池的定義來自於美國USDOE ARPA-E影響,認為從半固態電池(液體<10%)時就可較現有鋰離子電池技術大幅提升安全性,搭配鋰合金/鋰金屬負極技術可將能量密度提升至350~400 Wh/kg,衍生準固態電池(液體&...
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